CN106533495A - 适用于双频段工作的无线通信装置及无线传输方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于双频段工作的无线通信装置及无线传输方法。无线通信装置包括双工器、微控制器、第一频段信号处理电路和第二频段信号处理电路；双工器将接收到的无线信号分频为第一频段的第一无线信号和第二频段的第二无线信号；第一和第二频段信号处理电路分别处理第一和第二无线信号，使无线通信装置分别在第一和第二频段进行上行/下行传输；当进行下行传输时，微控制器分别监测处理第一无线信号的第一误码率和处理第二无线信号的第二误码率；当第一误码率大于既定值时，微控制器降低第一无线路由器的工作优先级，并暂停与第一无线路由器进行下行传输。本发明实现全时隙上行/下行传输，既能提升Wi-Fi传输速率，亦能保证无线路由器网络连接的稳定性。

Description

适用于双频段工作的无线通信装置及无线传输方法

技术领域

本发明涉及双频段工作的无线通信装置及无线传输方法，特别涉及同时在双频段进行上行/下行传输的无线通信装置及无线传输方法。

背景技术

在现有手持终端设备之中，Wi-Fi传输已成为不可或缺的通信功能。目前手持终端设备的Wi-Fi工作频段为2.4GHz或5GHz。以符合802.11a/b/g/n规范的手持终端设备而言，在2.4GHz工作频段或5GHz工作频段下的最高传输速率皆可达到150Mbps/s。然而，目前Wi-Fi手持终端设备仅连接至一台Wi-Fi无线路由器，并以时分双工(Time DivisionDuplexing,TDD)的工作模式进行上行/下行传输。此时，Wi-Fi手持终端设备无法同时处理两个Wi-Fi工作频带的传输数据。有鉴于此，本发明提出一种适用于双频段工作的无线通信装置及无线传输方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的一实施例提供一种适用于双频段工作的无线通信装置。该无线通信装置包括一双工器、一微控制器以及一信号处理电路；该双工器用以将该无线通信装置所接收的多个无线信号分频为第一频段的多个第一无线信号和第二频段的多个第二无线信号；该微控制器耦接至该双工器，用以使该无线通信装置全时隙地与一第一无线路由器和一第二无线路由器进行上行/下行传输；该信号处理电路耦接至该微控制器，该信号处理电路包括一第一频段信号处理电路以及一第二频段信号处理电路；该第一频段信号处理电路接收来自该微控制器的该等第一无线信号，其中该第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号，使该第一无线路由器与该无线通信装置在该第一频段进行上行/下行传输；该第二频段信号处理电路接收来自该微控制器的该等第二无线信号，其中该第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号，使第二无线路由器与该无线通信装置在该第二频段进行上行/下行传输，其中当该无线通信装置进行下行传输时，该微控制器分别监测该第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号的一第一误码率和该第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号的一第二误码率；并且其中当该第一误码率大于一既定值(predetermined value)时，该微控制器降低该第一无线路由器的一工作优先级，并暂停与该第一无线路由器进行下行传输。

本发明的一实施例提供一种在双频段工作的无线传输方法；该无线传输方法包括：将一无线通信装置所接收的多个无线信号分频为第一频段的多个第一无线信号和第二频段的多个第二无线信号；藉由一信号处理电路的一第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号，使一第一无线路由器与该无线通信装置在该第一频段进行上行/下行传输；藉由该信号处理电路的一第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号，使一第二无线路由器与该无线通信装置在该第二频段进行上行/下行传输；在该无线通信装置进行下行传输时，藉由一微控制器分别监测该第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号的一第一误码率和该第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号的一第二误码率；以及当该第一误码率大于一既定值时，降低该第一无线路由器的一工作优先级，并暂停与该第一无线路由器进行下行传输。

本发明可以实现全时隙上行/下行传输，如此一来，既能提升Wi-Fi传输速率，亦能保证无线路由器网络连接的稳定性。

附图说明

图1是依据本发明的一第一实施例举例说明本发明的工作于双频段的一无线通信装置10的框图。

图2是依据本发明的一第二实施例举例说明本发明的信号处理电路105的框图。

图3是依据本发明的一第三实施例举例说明无线通信装置10的工作状态图。

图4是依据本发明的一第四实施例举例说明本发明的一无线传输方法的流程图。

主要组件符号说明：

10 无线通信装置

11 第一无线路由器

12 第二无线路由器

101 天线

102 双工器

103 微控制器

104 数据缓冲器

105 信号处理电路

106 第一频段信号处理电路

107 第二频段信号处理电路

108 处理器

1051 第一数字信号处理器

1052 第二数字信号处理器

1053 I/Q电路

1054 数据选择多工器

1061 第一数字模拟转换电路

1062 第一模拟数字转换电路

1063 第一编码调制电路

1064 第一解码解调制电路

1071 第二数字模拟转换电路

1072 第二模拟数字转换电路

1073 第二编码调制电路

1074 第二解码解调制电路

具体实施方式

本公开所附附图的实施例或例子将如以下说明。本公开的范畴并非以此为限。本领域技术人员应能知悉在不脱离本公开的精神和架构的前提下，应当可作些许更动、替换和置换。在本公开的实施例中，组件符号可能被重复地使用，本公开的数种实施例可能共用相同的组件符号，但为一实施例所使用的特征组件不必然为另一实施例所使用。

图1是依据本发明的一第一实施例举例说明本发明的工作于双频段的一无线通信装置10的框图。在本发明第一实施例中，无线通信装置10可以全时隙地与一第一无线路由器11和一第二无线路由器12进行上行/下行传输，其中第一无线路由器11与无线通信装置10在一第一频段进行上行/下行传输，而第二无线路由器12则与无线通信装置10在一第二频段进行上行/下行传输。在本发明第一实施例中，无线通信装置10是一手持终端设备，例如，智能型手机；但本发明并不仅限于此，无线通信装置10可为任何具有Wi-Fi功能的无线通信装置。在本发明第一实施例中，该第一频段的工作频率为2.4GHz，而该第二频段的工作频率则为5GHz。

在本发明第一实施例中，无线通信装置10包括一天线101、一双工器102、一微控制器103、一信号处理电路105和一处理器108。双工器(diplexer)102用以将无线通信装置10的天线101所接收的多个无线信号分频为第一频段的多个第一无线信号和第二频段的多个第二无线信号。微控制器103分别耦接至双工器102和信号处理电路105。信号处理电路105包括一第一频段信号处理电路106和一第二频段信号处理电路107。微控制器103接收该等第一和第二无线信号，并分别将该等第一和第二无线信号传送给信号处理电路105的第一频段信号处理电路106和第二频段信号处理电路107，使无线通信装置10可以同时处理该第一和第二频段的无线信号。第一频段信号处理电路106接收来自微控制器103的该等第一无线信号，其中第一频段信号处理电路106处理该等第一无线信号，使第一无线路由器11与无线通信装置10在该第一频段进行上行/下行传输。第二频段信号处理电路107接收来自微控制器103的该等第二无线信号，其中第二频段信号处理电路107处理该等第二无线信号，使第二无线路由器12与无线通信装置10在该第二频段进行上行/下行传输。在本发明第一实施例中，双工器102亦可不通过微控制器103而直接将该等第一和第二无线信号传送至信号处理电路105。此时，微控制器103并未与双工器102相连接，而仅连接至信号处理电路105。

由于信号处理电路处理无线信号的误码率与无线通信装置10所接收无线信号的信号强度成正比，微控制器103可藉由监测该误码率得知无线通信装置10所接收无线信号的信号强度，亦即得知传输通道的目前状况。例如，当微控制器103监测到信号处理电路处理无线信号的该误码率变小时(亦即得知无线通信装置10接收到较大信号强度的无线信号时)，无线通信装置10得知能够以较大的传输速度进行下行传输。反之，当微控制器103监测到信号处理电路处理无线信号的该误码率变大时(亦即得知无线通信装置10接收到信号强度很低的无线信号时)，无线通信装置10得知目前进行下行传输的工作频段的传输速率变慢。

下行传输的传输速率过低会造成数据等待并拥塞在无线路由器端。有鉴于此，本发明第一实施例的无线通信装置10会降低传输速率过低的工作频段的工作优先级，而使用另一工作频段进行下行传输(更明确地说，与另一无线路由器在另一工作频段进行下行传输)。举例来说，在本发明第一实施例中，当无线通信装置10进行下行传输时，微控制器103分别监测第一频段信号处理电路106处理该等第一无线信号的一第一误码率和第二频段信号处理电路107处理该等第二无线信号的一第二误码率。当该第一误码率大于一既定值时，微控制器103降低第一无线路由器11的一工作优先级，并暂停与第一无线路由器11进行下行传输。此时，无线通信装置10通过该第二频段与第二无线路由器12进行下行传输。接着，当该第一误码率由大于该既定值降低至小于该既定值时，微控制器103再将第一无线路由器11的该工作优先级调回至初始数值，并恢复与第一无线路由器11进行下行传输。此外，在本发明第一实施例中，无线通信装置10在进行下行传输时，微控制器103亦可藉由分别监测该第一频段的一第一接收丢包率和该第二频段的一第二接收丢包率得知两传输通道的目前状况。藉由上述调整无线路由器的工作优先级的方法，无线通信装置10得以提高无线路由器网络连接的稳定性。

在本发明第一实施例中，微控制器103还包括一数据缓冲器104。数据缓冲器104用以暂存无线通信装置10进行下行传输时所接收的多个数据包信息。举例来说，在本发明第一实施例中，数据缓冲器104暂存无线通信装置10进行下行传输时所接收的十个数据包信息。接着，当微控制器103监测得到该第一误码率小于该既定值且该第二误码率小于该既定值时，微控制器103将第一无线路由器11的该工作优先级和第二无线路由器12的该工作优先级同样设定在初始数值，使得微控制器103控制无线通信装置10同时与第一无线路由器11和第二无线路由器12进行下行传输。此时，微控制器103再依据该等数据包信息得到一最佳时隙分配。最后，微控制器103依据该最佳时隙分配决定在进行下行传输时第一无线路由器11的一第一吞吐率(传输速率)和第二无线路由器12的一第二吞吐率(传输速率)。举例来说，微控制器103依据该等数据包信息得到该最佳时隙分配，再依据该最佳时隙分配让吞吐率大的无线路由器(第一无线路由器11或第二无线路由器12)传输较多数据。换句话说，微控制器103通过该最佳时隙分配得到单位时隙内的最大吞吐率(传输速率)。

在本发明第一实施例中，微控制器103依据两种不同时隙分配算法得到该最佳时隙分配。以第一种时隙分配算法为例，每一该数据包信息包括一第一数据量和一第二数据量。在本发明第一实施例中，第一种时隙分配算法将在固定时隙之中接收自第一无线路由器11的该第一数据量和接收自第二无线路由器12的该第二数据量作为计算依据。微控制器103再依据每一该数据包信息的该第一数据量和该第二数据量调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。在本发明第一实施例中，当该数据包信息的该第一数据量较前一该数据包信息的该第一数据量增加且该数据包信息的该第二数据量较前一该数据包信息的该第二数据量减少时，微控制器依据上述第一种时隙分配算法调高该第一吞吐率并调低该第二吞吐率。在本发明的另一实施例中，微控制器103则依据前述十个数据包信息中的十个第一数据量的平均值和十个第二数据量的平均值调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。

在本发明第一实施例中，若以第二种时隙分配算法为例，则每一该数据包信息包括一第一时隙和一第二时隙，其中该第一时隙是无线通信装置10接收该第一频段的一固定数据量所需的时隙大小，而该第二时隙则是无线通信装置10接收该第二频段的该固定数据量所需的时隙大小。换句话说，每一该数据包信息反应了无线通信装置10分别以该第一和第二频段进行下行传输时，各自所需的时隙。微控制器103再依据每一该数据包信息的该第一时隙和该第二时隙调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。举例来说，当该数据包信息的该第一时隙较前一该数据包信息的该第一时隙增加且该数据包信息的该第二时隙较前一该数据包信息的该第二时隙减少时，微控制器103依据上述第二种时隙分配算法调低该第一吞吐率并调高该第二吞吐率。在本发明的另一实施例中，微控制器103则依据前述十个数据包信息中的十个第一时隙的平均值和十个第二时隙的平均值调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。

图2是依据本发明的一第二实施例举例说明本发明的信号处理电路105的框图。在本发明第二实施例中，无线通信装置10通过信号处理电路105实现全时隙地与第一无线路由器11和第二无线路由器12进行上行/下行传输。在本发明第二实施例中，信号处理电路105包括一第一数字信号处理器1051、一第二数字信号处理器1052、一I/Q电路1053、一数据选择多工器1054、第一频段信号处理电路106和第二频段信号处理电路107。在本发明第二实施例中，第一频段信号处理电路106还包括一第一数字模拟转换电路1061、一第一模拟数字转换电路1062、一第一编码调制电路1063和一第一解码解调制电路1064，而第二频段信号处理电路107还包括一第二数字模拟转换电路1071、一第二模拟数字转换电路1072、一第二编码调制电路1073和一第二解码解调制电路1074。在本发明第二实施例中，信号处理电路105的各电路间的耦接关系已示于图2而不再重复揭示。在本发明第二实施例中，在进行上行/下行传输时，第一数字信号处理器1051、I/Q电路1053、数据选择多工器1054和第一频段信号处理电路106共同处理该第一频段的该等第一无线信号，而第二数字信号处理器1052、I/Q电路1053、数据选择多工器1054和第二频段信号处理电路107则共同处理该第二频段的该等第二无线信号。在本发明第二实施例中，I/Q电路1053具有两组连接至数据选择多工器1054的四信号引脚(例如，WIFI_BB_IP、WIFI_BB_IN、WIFI_BB_QP、WIFI_BB_QN)，以用以同时处理两频段(例如，2.4GHz和5GHz)的数据，使信号处理电路105可以同时处理该等第一和第二无线信号。

在本发明第二实施例中，第一解码解调制电路1064和第二解码解调制电路1074分别用以对该第一频段的处理信号和该第二频段的处理信号执行一编码操作和一调制操作。因此，微控制器103能够藉由分别监测第一频段信号处理电路106的第一解码解调制电路1064和第二频段信号处理电路107的第二解码解调制电路1074得到该第一误码率和该第二误码率。此外，本发明第二实施例亦可藉由处理器108分别监测第一解码解调制电路1064执行该解码操作时的该第一误码率和第二解码解调制电路1074执行该解码操作时的该第二误码率。此外，值得注意的是图2所示信号处理电路105仅为一特定实施例，任何可同时处理双工作频段的信号处理电路皆不脱离本发明的保护范围。

图3是依据本发明的一第三实施例举例说明无线通信装置10的工作状态图。如图3中，无线通信装置10在每一时隙单元进行下行传输时，通过上述第一实施例所示时隙分配算法得到对应的最佳吞吐量(传输速率)。由图3可知，在本发明第三实施例中，无线通信装置10可以实现全时隙上行/下行传输，亦即该第一频段(2.4GHz)和该第二频段(5GHz)的两条链路可以同时工作。如此一来，无线通信装置10既能提升Wi-Fi传输速率，亦能保证无线路由器网络连接的稳定性。

图4是依据本发明的一第四实施例举例说明本发明的一无线传输方法的流程图。在步骤S401中，将一无线通信装置10所接收的多个无线信号分频为第一频段的多个第一无线信号和第二频段的多个第二无线信号。在步骤S402中，藉由信号处理电路105的第一频段信号处理电路106处理该等第一无线信号，使第一无线路由器11与无线通信装置10在该第一频段进行上行/下行传输。在步骤S403中，藉由信号处理电路105的第二频段信号处理电路107处理该等第二无线信号，使第二无线路由器12与无线通信装置10在该第二频段进行上行/下行传输。在步骤S404中，在无线通信装置10进行下行传输时，藉由微控制器103分别监测第一频段信号处理电路106中的一第一误码率和第二频段信号处理电路107中的一第二误码率。在步骤S405中，微控制器103判断该第一误码率是否大于一既定值。若是则进入步骤S406；反之进入步骤S407。在步骤S406中，微控制器103降低该第一无线路由器的一工作优先级，并暂停与该第一无线路由器进行下行传输，最后在一固定时隙之后回到步骤S405。在步骤S407中，微控制器103将第一无线路由器11的该工作优先级维持初始数值，并与第一无线路由器11进行下行传输，最后在该固定时隙之后回到步骤S405。

本发明虽以较佳实施例公开如上，使得本领域普通技术人员能够更清楚地理解本发明的内容。然而，本领域普通技术人员应理解到他们可轻易地以本发明作为基础，设计或修改流程以及使用适用于双频段工作的无线通信装置及其无线传输方法进行相同的目的和/或达到这里介绍的实施例的相同优点。因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种适用于双频段工作的无线通信装置，该无线通信装置包括：

一双工器，该双工器用以将该无线通信装置所接收的多个无线信号分频为第一频段的多个第一无线信号和第二频段的多个第二无线信号；

一微控制器，该微控制器耦接至该双工器，用以使该无线通信装置全时隙地与一第一无线路由器和一第二无线路由器进行上行/下行传输；以及

一信号处理电路，该信号处理电路耦接至微控制器，该信号处理电路包括；

一第一频段信号处理电路，该第一频段信号处理电路接收来自该微控制器的该等第一无线信号，其中该第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号，使该第一无线路由器与该无线通信装置在该第一频段进行上行/下行传输；以及

一第二频段信号处理电路，该第二频段信号处理电路接收来自该微控制器的该等第二无线信号，其中该第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号，使该第二无线路由器与该无线通信装置在该第二频段进行上行/下行传输，其中当该无线通信装置进行下行传输时，该微控制器分别监测该第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号的一第一误码率和该第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号的一第二误码率；并且

其中当该第一误码率大于一既定值时，该微控制器降低该第一无线路由器的一工作优先级，并暂停与该第一无线路由器进行下行传输。

2.如权利要求1所述的适用于双频段工作的无线通信装置，其中该微控制器还包括一缓冲器，用以暂存该无线通信装置进行下行传输时所接收的多个数据包信息；

其中该微控制器依据该等数据包信息得到一最佳时隙分配；并且

其中当该第一误码率小于该既定值时，该微控制器依据该最佳时隙分配决定在进行下行传输时该第一无线路由器的一第一吞吐率和该第二无线路由器的一第二吞吐率。

3.如权利要求2所述的适用于双频段工作的无线通信装置，其中每一该数据包信息包括在一固定时隙之中接收自该第一无线路由器的一第一数据量和接收自该第二无线路由器的一第二数据量；并且

其中该微控制器依据每一该数据包信息的该第一数据量和该第二数据量调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。

4.如权利要求3所述的适用于双频段工作的无线通信装置，其中当该数据包信息的该第一数据量较前一该数据包信息的该第一数据量增加且该数据包信息的该第二数据量较前一该数据包信息的该第二数据量减少时，该微控制器调高该第一吞吐率并调低该第二吞吐率。

5.如权利要求2所述的适用于双频段工作的无线通信装置，其中每一该数据包信息包括一第一时隙和一第二时隙；

其中该第一时隙是该无线通信装置接收该第一频段的一固定数据量所需的时隙大小，而该第二时隙则是该无线通信装置接收该第二频段的该固定数据量所需的时隙大小；并且

其中该微控制器依据每一该数据包信息的该第一时隙和该第二时隙调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。

6.如权利要求5所述的适用于双频段工作的无线通信装置，其中当该数据包信息的该第一时隙较前一该数据包信息的该第一时隙增加且该数据包信息的该第二时隙较前一该数据包信息的该第二时隙减少时，该微控制器调低该第一吞吐率并调高该第二吞吐率。

7.如权利要求1所述的适用于双频段工作的无线通信装置，其中当该第一误码率由大于该既定值降低至小于该既定值时，该微控制器将该第一无线路由器的该工作优先级调回至初始数值，并恢复与该第一无线路由器进行下行传输。

8.一种在双频段工作的无线传输方法，该无线传输方法包括：

将一无线通信装置所接收的多个无线信号分频为第一频段的多个第一无线信号和第二频段的多个第二无线信号；

藉由一信号处理电路的一第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号，使一第一无线路由器与该无线通信装置在该第一频段进行上行/下行传输；

藉由该信号处理电路的一第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号，使一第二无线路由器与该无线通信装置在该第二频段进行上行/下行传输；

在该无线通信装置进行下行传输时，藉由一微控制器分别监测该第一频段信号处理电路处理该等第一无线信号的一第一误码率和该第二频段信号处理电路处理该等第二无线信号的一第二误码率；以及

当该第一误码率大于一既定值时，降低该第一无线路由器的一工作优先级，并暂停与该第一无线路由器进行下行传输。

9.如权利要求8所述的在双频段工作的无线传输方法，还包括藉由一缓冲器暂存该无线通信装置进行下行传输时所接收的多个数据包信息；

依据该等数据包信息得到一最佳时隙分配；以及

当该第一误码率小于该既定值时，依据该最佳时隙分配决定在进行下行传输时该第一无线路由器的一第一吞吐率和该第二无线路由器的一第二吞吐率。

10.如权利要求9所述的在双频段工作的无线传输方法，其中每一该数据包信息包括在一固定时隙之中接收自该第一无线路由器的一第一数据量和接收自该第二无线路由器的一第二数据量；以及

其中依据每一该数据包信息的该第一数据量和该第二数据量调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。

11.如权利要求10所述的在双频段工作的无线传输方法，其中当该数据包信息的该第一数据量较前一该数据包信息的该第一数据量增加且该数据包信息的该第二数据量较前一该数据包信息的该第二数据量减少时，调高该第一吞吐率并调低该第二吞吐率。

12.如权利要求9所述的在双频段工作的无线传输方法，其中每一该数据包信息包括一第一时隙和一第二时隙；

其中该第一时隙是该无线通信装置接收该第一频段的一固定数据量所需的时隙大小，而该第二时隙则是该无线通信装置接收该第二频段的该固定数据量所需的时隙大小；并且

其中该微控制器依据每一该数据包信息的该第一时隙和该第二时隙调整该第一吞吐率和该第二吞吐率。

13.如权利要求12所述的在双频段工作的无线传输方法，其中当该数据包信息的该第一时隙较前一该数据包信息的该第一时隙增加且该数据包信息的该第二时隙较前一该数据包信息的该第二时隙减少时，该微控制器调低该第一吞吐率并调高该第二吞吐率。

14.如权利要求8所述的在双频段工作的无线传输方法，其中当该第一误码率由大于该既定值降低至小于该既定值时，将该第一无线路由器的该工作优先级调回至初始数值，并恢复与该第一无线路由器进行下行传输。